【正文】 試驗(yàn)結(jié)果表明，頂煤冒放性隨煤層厚度的增大而減弱，理論研究表明放頂煤開(kāi)采的最大臨界厚度為 ～，最小臨界厚度為 ～，采放比以 1：1～ 為宜，本井田41 號(hào)煤層平均厚 ，機(jī)采采高 ，采放比為 1：，單從煤層厚度來(lái)看，41號(hào)煤較適合放頂煤開(kāi)采。當(dāng)開(kāi)采深度小于 100m 時(shí)，頂煤冒放性差，當(dāng)開(kāi)采深度大于 400m 時(shí)，頂煤易于冒落。41 號(hào)煤層厚度 ～，平均 ，屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。 巷道掘進(jìn)指標(biāo)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)合礦井現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，確定巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)采用如下數(shù)值：回風(fēng)立井：80m/月；聯(lián)絡(luò)巷：150m/月；大巷及順槽：250m/月；開(kāi)切眼：200m/月。Qf＝15033010 6＝則回采工作面生產(chǎn)能力為：Q 采總 ＝Q c＋Q f＝＋＝礦井掘進(jìn)出煤按回采工作面生產(chǎn)能力的 5%考慮，則：Q 掘 ＝Q 采 5%＝則礦井生產(chǎn)能力為：Q 礦 ＝Q 采總 +Q 掘 ＝+＝滿(mǎn)足礦井 。8401 工作面長(zhǎng)度為 150m，三條大巷之間及兩側(cè)均留設(shè)30m 煤柱。（6）水倉(cāng)井底水倉(cāng)由主、副倉(cāng)組成，為矩形斷面，凈寬為 ，凈斷面 ，有效容積650m3，礦井正常涌水量 35m3/h，最大涌水量 70m3/h，按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，所需水倉(cāng)有效容量應(yīng)為：Q0＝835＝280m 3，符合安全規(guī)程要求。詳見(jiàn)一水平車(chē)場(chǎng)及硐室斷面圖 及二水平車(chē)場(chǎng)及硐室斷面圖 。42′ 10″ 249 2493 井筒傾角(176。斜長(zhǎng) 525m，凈寬 ，凈斷面 ，采用半圓拱料石砌碹支護(hù)，裝備絞車(chē)，擔(dān)負(fù)全礦井矸石、材料、設(shè)備等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。因此，本井田開(kāi)采時(shí)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、村莊等均留設(shè)保護(hù)煤柱。全井田二水平劃分 3 個(gè)盤(pán)區(qū)，開(kāi)采順序?yàn)椋阂槐P(pán)區(qū)→二盤(pán)區(qū)→三盤(pán)區(qū)→回收煤柱。② 通風(fēng)線路拐彎較多，通風(fēng)阻力較大，電耗高。 二水平開(kāi)拓方案比較（1） 技術(shù)比較：方案一的主要優(yōu)點(diǎn)是：① 井下煤炭運(yùn)輸少一個(gè)環(huán)節(jié)，運(yùn)輸費(fèi)用低。向正東方向掘三條大巷至井田邊界為東運(yùn)輸巷、東軌道巷、東回風(fēng)巷，三條大巷開(kāi)始均沿 42 號(hào)煤層布置，穿過(guò) 41 號(hào)煤層采空區(qū)后，三條大巷均沿 41 號(hào)煤層布置，東運(yùn)輸巷、東軌道巷沿 41 號(hào)煤層底板布置，東回風(fēng)巷沿 41 號(hào)煤層頂板布置。（2）開(kāi)拓方案本次設(shè)計(jì)主要是考慮副斜井井筒斷面不能滿(mǎn)足下大件的要求，在現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地東部500m 左右新選一場(chǎng)地作為新風(fēng)井場(chǎng)地。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16h。S1＝ ＝f)(? )()65.(???巷 道 煤 柱 取 30m。3. 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦 井 設(shè) 計(jì) 儲(chǔ) 量 計(jì) 算 公 式 如 下 ：設(shè) 計(jì) 儲(chǔ) 量 ＝ 工 業(yè) 資源/儲(chǔ) 量 － 永 久 煤 柱 損 失經(jīng) 計(jì) 算 ， 礦 井 設(shè) 計(jì) 儲(chǔ) 量 為 。44 11 號(hào)煤層視密度分別為、。 瓦斯2022 年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定，蘆家窯煤礦 41 號(hào)煤層絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，相對(duì)瓦斯涌出量為 ；二氧化碳絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳相對(duì)涌出量為 ；屬低瓦斯礦井。5）11 號(hào)煤層水分（Mad ）： 原煤 ～%之間，平均為 %；浮煤 ～%之間，平均為 %。屬低灰—中灰，高硫分，低熱值—高熱值的氣煤。發(fā)熱量（）：原煤 ～，平均 。膠質(zhì)層最大厚度（Y）：。顯微硬度以 11 號(hào)煤相對(duì)較大為 ，9 號(hào)煤相對(duì)較小，分別為、。半暗型煤以暗為主，亮煤為輔，鏡煤呈細(xì)條帶狀或線理狀，絲炭呈透鏡狀。據(jù)巖石力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，頂板為泥炭巖時(shí)，含水率 ～%，平均%；孔隙率 ～%，平均 %。詳見(jiàn)煤層特征見(jiàn)表 。煤層厚度～，平均 ，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，可采性指數(shù)為 1，厚度變異系數(shù)為14%?？刹尚灾笖?shù) 1，厚度變異系數(shù) %，該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般含夾矸 0～4 層，夾矸厚度 ～，巖性多為高嶺巖、炭質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖。6. 礦井涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告預(yù)測(cè)，礦井正常涌水量 35m3/h，最大涌水量 70m3/h。井田內(nèi)開(kāi)采 41 號(hào)煤層時(shí)，其等效隔水層厚度 ，據(jù)突水系數(shù)公式：Ts=P/(M－Cp)式中：Ts——突水系數(shù)，MPa/m；P——隔水層底板所能承受的最大靜水壓力，MPa；M——底板隔水層厚度，m；Cp——煤層開(kāi)采時(shí)對(duì)底板擾動(dòng)破壞的深度 m，取經(jīng)驗(yàn)值 16m。對(duì)本礦而言，煤系地層下伏主要含水層有砂巖裂隙含水層與巖溶裂隙含水層。井田內(nèi) 9 號(hào)煤層最大突水系數(shù) ，11 號(hào)煤層最大突水系 ，灰?guī)r水對(duì)其開(kāi)采構(gòu)成威脅，屬水文地質(zhì)中等類(lèi)型。富水性中等。③ 二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層該組穩(wěn)定砂巖 23 層，厚度變化較大，以 K3 砂巖厚度較為穩(wěn)定，K3 砂巖為灰色厚層狀中、粗砂巖，底部常夾有砂礫巖，砂巖裂隙發(fā)育，大部分鉆孔沖洗液漏失或形成于孔，水化學(xué)類(lèi)型一般為型。水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3井田內(nèi)在勘探時(shí)期發(fā)現(xiàn)斷層 2 條，41 號(hào)煤層井下開(kāi)采時(shí)發(fā)現(xiàn)斷層 1 條，現(xiàn)將斷層分述如下：F1：位于井田西南 T53 孔附近，走向 NW，傾向 NE，傾角 65176。上部為上更新統(tǒng)淡黃色亞砂土，多為耕地，垂直節(jié)理發(fā)育。5. 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P 1x）本組主要為灰黃色及淡黃色厚層狀中粗砂巖，間或與青灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖互層，砂巖巖性變化及厚度變化均較大，膠結(jié)疏松，上部為紫色、灰綠色相混的雜色泥巖，俗稱(chēng)為“桃花泥巖” ，是上下石盒子組分界的良好輔助標(biāo)志，中部常夾 1～3 層硬質(zhì)或軟質(zhì)耐火粘土，砂質(zhì)泥巖及泥巖中常含植物化石，底部有一層不穩(wěn)定的粗砂巖或含礫砂巖（K 4） ，本組厚度 ～，平均 。2. 石炭系中統(tǒng)本溪組（C 2b）在井田范圍內(nèi)無(wú)出露資料，根據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料揭露，本溪組厚度 ～ ，平均 ，主要由灰色、灰白色砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成，中部一般有 2 層石灰?guī)r，其中下部一層比較穩(wěn)定，定為標(biāo)志層 K1。蘆家窯煤礦自開(kāi)工建設(shè)以來(lái)，截止 2022 年 9 月，按原批準(zhǔn)設(shè)計(jì)，各項(xiàng)工程按計(jì)劃進(jìn)展順利，施工現(xiàn)狀如下：新掘主斜井井筒、井底煤倉(cāng)、一盤(pán)區(qū)大巷新掘工程及改造工程、一水平主變電所、主排水泵房、水倉(cāng)、井下消防材料庫(kù)及等候硐室均已施工完畢。生產(chǎn)用水取自經(jīng)過(guò)處理的井下排水。一般風(fēng)沙日在290 天以上，多集中在冬春季節(jié)。干燥、晝夜溫差大，風(fēng)沙多為本區(qū)氣候的主要特點(diǎn)。詳見(jiàn)交通位置圖 。運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)均清晰明確，為礦井生產(chǎn)和安全管理創(chuàng)造了條件。2. 主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井、回風(fēng)立井布局規(guī)范化，主斜井，凈寬 ，裝備帶式輸送機(jī)、檢修軌道，擔(dān)負(fù)全礦井的提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。關(guān)鍵詞：斜井； 立井； 盤(pán)區(qū)； 中央并列式； 低瓦斯 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想在貫徹執(zhí)行國(guó)家和山西省政府有關(guān)能源開(kāi)發(fā)的方針、政策及煤炭工業(yè)“規(guī)程” 、 “規(guī)范”的前提下，以礦井資源和開(kāi)采條件為基礎(chǔ)，以科技進(jìn)步為手段，以安全生產(chǎn)為原則，以經(jīng)濟(jì)效益為中心。煤層總厚度 。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。積極響應(yīng)煤礦企業(yè)兼并重組整合政策，通過(guò)本次修改初步設(shè)計(jì)，優(yōu)化開(kāi)拓方案、開(kāi)采工藝，合理開(kāi)發(fā)煤炭資源，提高資源回收率。副斜井，凈寬 ，裝備絞車(chē)，擔(dān)負(fù)全礦井的提矸、材料設(shè)備下放等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。并充分利用好已有工程，盡量減少工程量，縮短建井工期。 地形、地貌井田位于管涔山脈東麓，地表大部被黃土覆蓋，經(jīng)長(zhǎng)期沖刷切割，呈現(xiàn)為低山丘陵地貌。全年平均氣溫 ℃，一月份最冷，平均氣溫12℃，極端最低氣溫℃。風(fēng)向以西北風(fēng)最多，最高風(fēng)速可達(dá) 21m/s 以上。2. 電源情況在工業(yè)場(chǎng)地建有一座 35/ 變電站，杏園 110kV 變電站出兩回 35kV 線路作為主供電源，導(dǎo)線型號(hào)均為 LGJ120 mm2，長(zhǎng)度均為 ；另外由西家寨 35kV 變電站出一回 10kV 線路作為礦井的保安電源，導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ120mm2，長(zhǎng)度為 2km。主、副斜井井口房、篩分撿矸車(chē)間、帶式輸送機(jī)棧橋、鍋爐房、35kV 變電所、10kV配電室、機(jī)修車(chē)間、綜采設(shè)備庫(kù)、器材庫(kù)、礦井辦公樓、浴室、燈房、調(diào)度室、行政辦公樓、單身宿舍及餐廳均已施工完畢。底部常見(jiàn)山西式鐵礦，呈雞窩狀賦存，在其中發(fā)育有一層鋁土泥巖，最大厚度可達(dá) 7～8m，中上部可見(jiàn) 1～2 層不穩(wěn)定的薄煤線。6. 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P 2s）本組巖性以黃綠色及暗紫色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，其間為主，其間夾薄層狀黃綠色粗砂巖，其粒度不均，分選較差，易風(fēng)化為砂礫。下部為中更新統(tǒng)淺紅色亞粘土，砂質(zhì)粘土，含多層鈣質(zhì)結(jié)核。落差 15m，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 160m。SO42－k ++Na+據(jù)鄰區(qū) X1 號(hào)水文孔對(duì)山西組、太原組抽水試驗(yàn)，其單位涌水量 q:⑤ 第四系沖積層含水層分布在河床中，由砂、礫石組成，洪積層中的地下水由兩巖基巖滲出水及地表補(bǔ)給，水量較豐富。4. 礦井充水因素分析1）地表水對(duì)礦井充水影響馬關(guān)河位于蘆家窯西部邊界，河面開(kāi)闊，河道松散層厚度 8m 左右，雖平水期流量較小，但洪水期流量不容忽視，河道松散層及風(fēng)化層總厚度 ～ ，平均 ；河床附近 41 號(hào)煤層煤層埋深 ～，煤厚 ～；8 號(hào)煤層埋深～，煤厚 ～，9 號(hào)煤層埋深 ～，煤厚～，11 號(hào)煤層埋深 ～，煤厚 ～，其 41 號(hào)煤層上覆未風(fēng)化基巖厚度為 100～172m。砂巖裂隙含水層正常地段由于節(jié)理裂隙不發(fā)育，一般富水性弱。計(jì)算得出 Ts＝。 地質(zhì)勘探程度井田位于寧武煤田平朔礦區(qū)東南部，1966 年 6～7 月，山西省 115 隊(duì)在該井田施工一個(gè)鉆孔(6 號(hào)孔 )進(jìn)尺 ，質(zhì)量合格。41 號(hào)煤層直接頂板為中細(xì)砂巖或泥巖，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時(shí)有炭質(zhì)泥巖偽頂。該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸 1～6 層。表 可采煤層特征一覽表煤層厚度 煤層間距 頂?shù)装鍘r性煤層號(hào)最小最大平均(m)最?。畲笃骄?m)結(jié)構(gòu)(夾矸數(shù)）穩(wěn)定性可采性 頂板 底板41 ～ 復(fù)雜（04） 穩(wěn)定 全區(qū)可采中粗砂巖泥巖泥巖細(xì)砂巖42～8～較簡(jiǎn)單（02）較穩(wěn)定大部分可采泥巖細(xì)砂巖 粗砂巖8～911～簡(jiǎn)單（02）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖 ～9～9復(fù)雜（16）穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖11 ～～ 較簡(jiǎn)單（03）穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖泥灰?guī)r中細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖 煤層頂、底板（1）41 號(hào)煤層直接頂板為中細(xì)砂巖或泥巖，厚度 ～，裂隙發(fā)育，屬中等堅(jiān)硬頂板，有時(shí)有 ～ 炭質(zhì)泥巖偽頂，易垮落，有時(shí)局部為 左右，砂質(zhì)泥巖頂板，底板為砂巖、局部為砂質(zhì)泥巖，厚度 左右，質(zhì)散?？箟簭?qiáng)度 ～，平均 。暗淡型煤僅在局部分布，特征以均一狀暗煤為主夾線理狀煤或透鏡狀絲炭，比重較大，韌性較大。無(wú)機(jī)顯微組分主要以粘土為主，一般呈薄層狀或透鏡狀，有時(shí)呈微粒狀散布在有機(jī)物質(zhì)中，粘土組含量占無(wú)機(jī)顯微組總量的 90%以上。發(fā)熱量（）：原煤 ～，平均 。屬低灰—中灰，中低硫—高硫分，低熱值—高熱值的氣煤。4）9 號(hào)煤層水分（Mad ）： 原煤 ～%之間，平均為 %；浮煤 ～%之間，平均為 %?；曳郑ˋd）： 原煤 %～%，平均 %；浮煤 %～% ，平均 %。 煤塵及煤的自燃據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心煤樣檢驗(yàn)報(bào)告：41 號(hào)煤層火焰長(zhǎng)度 100mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量 60﹪，煤塵有爆炸性；42 號(hào)煤層火焰長(zhǎng)度 230mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量 60﹪，煤塵有爆炸性。坐標(biāo) 坐標(biāo)拐點(diǎn)編號(hào) X Y拐點(diǎn)編號(hào) X Y1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 （3）資源/儲(chǔ)量根據(jù)晉煤整合辦核〔2022〕19 號(hào)文核準(zhǔn)意見(jiàn)編制的《山西省朔州市平魯區(qū)地方國(guó)營(yíng)蘆家窯煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》 （由山西省煤炭地質(zhì) 115 勘查院于 2022 年 10 月提出） ，井田范圍由 16 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，井田面積為 ，經(jīng)山西省煤炭工業(yè)局組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的礦井保有煤炭資源/儲(chǔ)量匯總見(jiàn)表 2－1－2。礦 井 設(shè) 計(jì) 儲(chǔ) 量 計(jì) 算 結(jié) 果 見(jiàn) 表 2—1—4。2. 斷 層 煤 柱 按 下 式 計(jì) 算 ：L ＝ K M pP式 中 ： L——煤 柱 留 設(shè) 的 寬 度 ， m；K——安 全 系 數(shù) （ 一 般 取 ２ ～５） ；M——煤 層 厚 度 或 采 高 ， m， 取 41號(hào) 煤 層 平 均 厚 ；P——水 頭 壓 力 ， MPa， （ 1065－ 920） 10－ 3＝ ；Kp——煤 的 抗 張 強(qiáng) 度 ， 取 MPa。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室晉煤重組辦發(fā)〔2022〕36 號(hào)文“關(guān)于朔州市平魯區(qū)煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)” ，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。利用已掘成的主斜井，凈寬 ，裝備帶式輸送機(jī)、檢修軌道，設(shè)臺(tái)階扶手，擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。詳見(jiàn)圖 。② 通風(fēng)線路拐彎較少，通風(fēng)阻力較小，電耗低。③ 開(kāi)采三盤(pán)區(qū)的煤較困難。 大巷布置一水平巷道布置：井筒落底后，向西北方向走 800m 后，然后往正北方向至井田邊界為運(yùn)輸巷、軌道巷、回風(fēng)巷，西北方向的運(yùn)輸巷沿 42 號(hào)煤層布置、正北方向的運(yùn)輸巷41 號(hào)煤層底板布置，西北、正北方向軌道巷均沿 42 號(hào)煤層布置，西北、正北方向回風(fēng)巷均沿 41 號(hào)煤層底板布置。井筒、工業(yè)場(chǎng)地